姬新峰

【摘 要】本文介紹了當(dāng)前核電站儀控維修數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀，并對(duì)核電儀控維修數(shù)據(jù)精細(xì)化管理信息系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)思路和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，供同行調(diào)試或者日常維護(hù)中參考。

【關(guān)鍵詞】?jī)x控維修數(shù)據(jù)信息平臺(tái)建設(shè)；項(xiàng)目創(chuàng)新；平臺(tái)建設(shè)難點(diǎn)與成果

0 引言

核電站儀表控制系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，通過各類測(cè)量?jī)x表、控制設(shè)備對(duì)重要設(shè)備工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，因此儀控維修人員必須對(duì)各類儀控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)非常了解，對(duì)可能發(fā)生的故障及其原因要很熟悉，才能對(duì)可能出現(xiàn)的事件或事故進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷。但實(shí)際上單靠個(gè)人的能力很難保證這些綜合目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，特別是在應(yīng)急值班情況下，很難保證值班人員僅通過主控提供的信息和個(gè)人積累的知識(shí)與技能準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備缺陷。

綜上，需要搭建一個(gè)儀控維修數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，能夠集中儀控設(shè)備的歷史缺陷情況、整體儀控設(shè)備的缺陷分布/趨勢(shì)情況、機(jī)組I0消耗情況，并通過對(duì)專項(xiàng)數(shù)據(jù)整合、分析、長(zhǎng)期監(jiān)控，進(jìn)行精細(xì)化管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷趨勢(shì)、設(shè)備共模問題、及設(shè)備維修工作過程控制問題。

1 儀控維修數(shù)據(jù)信息平臺(tái)建設(shè)總體思路

平臺(tái)需階段性定期對(duì)設(shè)備維修狀態(tài)進(jìn)行分析總結(jié)，為后續(xù)維修開展和系統(tǒng)、設(shè)備改造及優(yōu)化工作提供參考。同時(shí)，隨著SAP系統(tǒng)、I0數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其他信息化平臺(tái)的應(yīng)用，平臺(tái)可以便捷地將生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工作過程控制、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。

1.1 工作票系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱SAP）中通知單/工單

工作票系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱SAP）中通知單/工單是現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)、設(shè)備缺陷處理的直接載體，承擔(dān)著設(shè)備缺陷各工作過程的流轉(zhuǎn)，從工作票的發(fā)起、文件準(zhǔn)備直至完工報(bào)告的各個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)備缺陷的處理過程被清晰地記錄，能夠直觀地反映出現(xiàn)場(chǎng)缺陷處理和分布狀況，故以工作票數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)用，將極大方便設(shè)備缺陷數(shù)據(jù)的管理和分析。

1.2 機(jī)組I0信息

機(jī)組I0信息是核電站設(shè)備狀態(tài)安全功能可用性、是否偏離工況下造成安全降級(jí)的重要指標(biāo)體現(xiàn)，尤其是隨機(jī)第一組I0的數(shù)量、I0消耗系統(tǒng)分布、I0消耗時(shí)間、所占機(jī)組I0消耗比都體現(xiàn)了設(shè)備健康的狀態(tài)。

1.3 關(guān)鍵設(shè)備信息

針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備信息進(jìn)行專項(xiàng)梳理，一個(gè)設(shè)備的“健康”狀況主要包括設(shè)備的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、是否CCM設(shè)備、是否敏感區(qū)域、是否有關(guān)聯(lián)的存活TCA、服務(wù)支持、對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)指令、歷史缺陷記錄、設(shè)備缺陷偏差記錄等，可將這些重要信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可在一個(gè)頁(yè)面對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行直觀、全面的了解。

2 信息平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目創(chuàng)新建設(shè)

本項(xiàng)目開發(fā)創(chuàng)新點(diǎn)在于綜合核電行業(yè)儀控設(shè)備維修關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化管理，以目前SAP平臺(tái)中設(shè)備缺陷信息、機(jī)組I0信息、關(guān)鍵重要設(shè)備狀態(tài)信息、專項(xiàng)管理信息等海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)儀控設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行“剝離”、整合、分析，以對(duì)設(shè)備缺陷關(guān)注方面為維度進(jìn)行多元?jiǎng)澐?，使用?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)進(jìn)行平臺(tái)數(shù)據(jù)處理，生成直觀的柱狀、餅狀或曲線趨勢(shì)圖，給儀控維修人員提供最直觀、最全面的參考信息，以及設(shè)備缺陷趨勢(shì)、設(shè)備共模問題、及設(shè)備維修工作過程控制問題。

平臺(tái)主要包括以下三個(gè)模塊：

1）儀控設(shè)備日常維修月度分析

以對(duì)設(shè)備缺陷關(guān)注方面為維度進(jìn)行劃分，使用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)進(jìn)行平臺(tái)數(shù)據(jù)處理，可以單一維度或多維度進(jìn)行綜合分析，自動(dòng)生成直觀的柱狀、餅狀或曲線趨勢(shì)圖，給使用人（日常協(xié)調(diào)、準(zhǔn)備工程師、工作負(fù)責(zé)人）對(duì)工單執(zhí)行狀態(tài)及設(shè)備缺陷最直觀的呈現(xiàn)。該模塊每月對(duì)SAP平臺(tái)中新增的儀控設(shè)備維修通知單、工單自動(dòng)進(jìn)行多維度分析（通知單/工單狀態(tài)分布維度；按優(yōu)先級(jí)分類分布維度；故障類型分類分布維度；系統(tǒng)分類分布維度；專業(yè)組分類分布維度），并生成《儀控設(shè)備日常維修月度分析報(bào)告》，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷率、工單執(zhí)行率情況、糾正性維修/預(yù)防性維修比例偏差等情況。

2）儀控設(shè)備I0消耗周統(tǒng)計(jì)

以機(jī)組隨機(jī)第一組、第二組I0的消耗時(shí)間、消耗系統(tǒng)分布、消耗比作為重要設(shè)備的監(jiān)控手段，定期對(duì)設(shè)備狀態(tài)安全功能可用性、是否偏離工況下造成安全降級(jí)自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布顯示及趨勢(shì)跟蹤。

儀控設(shè)備I0消耗周統(tǒng)計(jì)，包括I0消耗系統(tǒng)分布、I0消耗時(shí)間、儀控專業(yè)I0消耗比，能夠?qū)x控設(shè)備的I0消耗進(jìn)行趨勢(shì)跟蹤、及系統(tǒng)設(shè)備分析對(duì)比，對(duì)I0消耗比較高設(shè)備進(jìn)行專項(xiàng)分析及處理跟蹤。

3）關(guān)鍵設(shè)備信息庫(kù)

以儀控某單一設(shè)備的重要信息進(jìn)行專項(xiàng)匯聚，包括設(shè)備的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)（跳機(jī)、跳堆等）、是否有關(guān)聯(lián)的存活TCA、服務(wù)支持（搭建腳手架、拆保溫等）、歷史缺陷記錄（已分票的工單）、設(shè)備缺陷偏差記錄等重要信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)全面了解設(shè)備的健康狀況，可實(shí)現(xiàn)“對(duì)癥下藥”。關(guān)鍵設(shè)備信息庫(kù)，將儀控重要設(shè)備進(jìn)行梳理，給準(zhǔn)備工程師或工作負(fù)責(zé)人最直觀、最快速的參考。以上維修關(guān)鍵數(shù)據(jù)是儀控設(shè)備最直接的參考數(shù)據(jù)，在進(jìn)行精細(xì)化整合基礎(chǔ)上可“提煉”出系統(tǒng)缺陷的整體情況和趨勢(shì)判斷，有效提高儀控維修人員對(duì)設(shè)備的整體掌控，減少準(zhǔn)備工程師準(zhǔn)備工作包時(shí)間，減少人因失誤。

3 信息平臺(tái)建設(shè)難點(diǎn)及成果

本項(xiàng)目的難點(diǎn)在于將SAP平臺(tái)中設(shè)備缺陷信息、機(jī)組I0信息、關(guān)鍵重要設(shè)備狀態(tài)信息等海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)儀控設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行“剝離”、整合、分析，主要包括：業(yè)務(wù)梳理/維度分析、故障模型搭建、數(shù)據(jù)接口等方面的難點(diǎn)

1）業(yè)務(wù)深度融合，龐雜業(yè)務(wù)精細(xì)梳理

綜合核電行業(yè)儀控設(shè)備維修關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的關(guān)鍵是，熟悉核電工作過程，充分了解現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)缺陷從發(fā)現(xiàn)到處理的各個(gè)環(huán)節(jié)，知悉哪個(gè)環(huán)節(jié)是容易造成滯留耽擱的環(huán)節(jié)，SAP中哪個(gè)狀態(tài)的數(shù)據(jù)可以表征滯留的程度等，只有在核電維修業(yè)務(wù)精通的基礎(chǔ)上，才能在平臺(tái)開發(fā)時(shí)設(shè)置后臺(tái)數(shù)據(jù)的算法及呈現(xiàn)方式。

2）數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)層延伸，多類設(shè)備故障樣本收集及特征提取

設(shè)備的故障模型搭建是需要建立的豐富維修經(jīng)驗(yàn)積累、設(shè)備故障特征參數(shù)（故障概率、故障現(xiàn)象關(guān)鍵詞）明確、以及設(shè)備故障樣本數(shù)量基數(shù)大足以表征全面的基礎(chǔ)上。

儀控設(shè)備日常維修模塊開發(fā)初期，由儀控專業(yè)5名有6年以上豐富維修經(jīng)驗(yàn)的工程師結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)對(duì)常見故障模型進(jìn)行樣本分析，對(duì)8000條數(shù)據(jù)進(jìn)行了梳理，建立了基于故障參數(shù)的常見故障模型。在此基礎(chǔ)上，才能在平臺(tái)開發(fā)時(shí)，對(duì)每月的工單信息（功能位置、缺陷描述）進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和算法分析，以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別和歸類處理，生產(chǎn)各類統(tǒng)計(jì)圖表的功能。

3）創(chuàng)新前沿應(yīng)用，儀控設(shè)備智能化管理

在對(duì)儀控設(shè)備進(jìn)行經(jīng)過幾個(gè)換料周期分類多維度監(jiān)測(cè)后，通過對(duì)原始積累數(shù)據(jù)的分析，形成初步的儀控設(shè)備故障類型、故障模式、故障概率的模型?？苫谀Ｐ痛罱ê痛髷?shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用下，進(jìn)行智能化的監(jiān)測(cè)、診斷、狀態(tài)預(yù)測(cè)。狀態(tài)預(yù)測(cè)在故障診斷和設(shè)備維護(hù)中有著非常重要的意義，預(yù)測(cè)維修可以有效的降低故障發(fā)生的概率，提高設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

核電儀控維修數(shù)據(jù)精細(xì)化管理平臺(tái)建設(shè)雖然取得了初步的成功，但是在平臺(tái)架構(gòu)和細(xì)化方面還有待進(jìn)一步完善。限于目前本項(xiàng)目開發(fā)前收集的故障樣本較少，對(duì)故障模型建立的精度和適用廣泛度均存在局限性，且故障模型不具備自學(xué)習(xí)能力，后續(xù)要結(jié)合管理智能化的方法，采用數(shù)據(jù)挖掘的自學(xué)習(xí)算法，隨著智能終端的應(yīng)用（手機(jī)），后續(xù)將開發(fā)適用于手機(jī)終端的App，方便員工使用。

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